Сварочный инвертор на uc3846
Обновлено: 04.10.2024
Семейство ИС UC1846, UC1847, UC2846, UC2847, UC3846, UC3847 обеспечивает все необходимые функции для реализации схем управления с фиксированной частотой и током при минимальном количестве внешних компонентов. Топологические преимущества включают в себя встроенную возможность ограничения тока от импульса к импульсу, автоматическую коррекцию симметрии для двухтактных преобразователей и возможность параллельного подключения «силовых модулей» при сохранении равного распределения тока. Схема защиты включает встроенную блокировку пониженного напряжения и программируемое ограничение тока в дополнение к возможности плавного пуска. UC1846 имеет низкие выходы в выключенном состоянии, в то время как UC1847 имеет высокие выходы в выключенном состоянии.
Описание из даташита.
Сварочные инверторы в которых применяется ШИМ контроллер UC3846
ШИМ-контроллер UC3846 — описание, принцип работы, схема включения.
Рассмотрим работу платы управления от инвертора RUBBINI-160A.
При включении питания UC3846 заблокирована по 1 ноге, так как Q1 открыт и по 16 ноге (контроль +15V). Когда напряжение +24V будет больше 20V, Q2 открывается а Q1 закрывается и на 1 ноге появляется разрешающее напряжение U=2,5V. А при появлении +15V и опорного напряжения 5,1V на 2 ноге, компаратор на ОУ(4В) разрешит работать UC3846 по 16 ноге.
Выставляя ток резистором VR мы меняем напряжение на входе инвертора ОУ(3В) от 0 до +1,5V. Напряжение +1,5V подстраивается VR1. После инвертора на 7 ноге ОУ(3В) мы имеем напряжение от 0 до -1,5V. Минимальное отрицательное напряжение регулируется VR2. Это задаётся минимальный сварочный ток. Суммируя данное отрицательное напряжение с положительным, поступающим от трансформатора тока(ТТ) через повторитель ОУ(3С), подаётся на компаратор ОУ(4А) 2 нога и относительно нулевого потенциала нога 3(4А), получаем на выходе (4А) нога 1 либо +12V, либо -0,2V. Далее через повторитель (4D) блокировочный сигнал подаётся на 5 ногу UC3846.
В первый момент сварки, когда ещё работает разрешительный сигнал по 5 ноге UC3846, суммарное пилообразное напряжение с выхода повторителя 8 нога(4С) и напряжения с ТТ ограничивает выходной ток по 4 ноге UC3846 увеличивая скважность выходных импульсов. А если и далее напряжение с ТТ увеличивается, то происходит блокировка по 16 ноге UC3846. А при дальнейшем увеличении напряжения с ТТ через стабилитрон оно подаётся на тиристор Q3 открывает его и блокирует UC3846 по 1 ноге. Это аварийный режим. При нормальной сварке после первого броска тока, рабочий ток устанавливается по выставленному резистором VR, и ограничение тока происходит по 5 ноге UC3846.
Данную плату можно проверить автономно.
Для этого от лабораторного БП, через резистор =100 Ом подаём напряжение, как показано на схеме. Выходные сигналы контролируем осциллографом. При увеличении напряжения на R49=18 Ом больше 2V, при выставленном максимальном токе, на 14 ноге ОУ(4D) должно изменится напряжение с +5,2V до -0,2V. Затем с помощью VR1 увеличиваем Uмах с 1,5V до 7V. Меняя напряжение на R49 от 2,5V до 3,7V по осциллографу контролируем увеличение скважности выходных импульсов, а при U=3,7V их отсутствие. При дальнейшем увеличении напряжения до 5V должен сработать тиристор Q3 о его открытии сообщит индикатор LED1. Восстанавливаем VR1 на прежнее место. Проверка окончена. В других инверторах схема на UC3846 работает в основном по этому же принципу, например FORWARD-200.
Сварочный инвертор на uc3846
СВАРОЧНЫЙ АППАРАТ СВОИМИ РУКАМИ
СБОРКА МОЩНОГО БЛОКА ПИТАНИЯ ПО СХЕМОТЕХНИКЕ СВАРОЧНОГО АППАРАТА
Откровенно говоря сразу убивать не дешевые силовые транзисторы не захотелось, поэтому было принято решение собрать некий примежуточный вариант, в котором используется тот же принцип работы, но более дешевая элементная база. Ну а чтобы сохранить вероятность дальнейшего использования данного вариант было решено собрать блок питания, но ввести в него некоторые функции, которые позволят его использовать как пуско-зарядное устройство для автомоблиля.
Принципиальная схема данного пуско-зарядного устройства приведена ниже:
В качестве донора моточных деталей и блока питания будет использоваться блок питания от тюнера Триколор. Основных видов данного блока питания два - с вертикальным и горизонтальным расположением трансформатора. В обоих случаях используется микросхема FSDM0365RN, маркируется как DM0365.
У меня с горизонатльным трансформатором больше, поэтому буду использовать их. Прежде всего блок питания будет выступать в роли блока питания для схемы управления, поскольку данный БП оснащен всем необходимым для надежной долгосрочной работы. Единственно, что нужно сделать это проверить исправность электролитов, а еще лучше поменять их на новые. Ну и разумеется перемотать трансформатор. Я решил намотать две обмотки - одна для питания UC3845, вторая - для питания вентилятора принудительного охлаждения.
Более подробно об этом блок питания можно посмотреть здесь:
Архив с печатной платой и схемой можно взять ЗДЕСЬ.
Кроме самого БП использую еще два таких же трансформатора. Первый пойдет на изготовление трансформатора управления, второй - трансформатор тока. Кстати сказать, по ходу подготовки сердечников к намотке решил проверить один вопрос, который частенько видел в интернете и которым сам задавался не единожды - ЧТО ПРОИСХОДИТ С ФЕРРИТОМ ВО ВРЕМЯ НАГРЕВА.
Ответ на этот вопрос в видео ниже:
По поводу управляющего трансформатора тоже есть некоторые не состыковки с оригинальной схемой - он значительно больше. Я намеренно взял такой "огромный" трансформатор. Ну во первых у меня их много, во вторых найти их не составит труда даже Вам, в третьих - запас по габаритной мощности должен позволить избавится от драйверных транзисторов - на затворы и MOSFET и IGBT можно подавать отрицательное напряжение для ускорения закрытия. Вот этой особенностью я и хочу воспользоваться.
В оригинальном блоке питания на DM0365 для стабилизации 15 вольт выходного напряжения требуется 18 витков, трансформатор работает на частоте 67 кГц, выходное напряжение сохранятеся вплоть до 150 вольт входного, следовательно трансформатор намотан с ОГОРОМНЫМ запасом. Можно конечно воспользоваться программой Динисенко, но решил намотать "на галазок" 4 обмотки по 30 вольт.
Намотка первичной осуществлялась сразу двойным проводом 0,35 мм виток к витку, затем было вызвонены начало-конец обмоток и они соединялись последовательно. Затем слой изоляции и намотка вторичных обмоток, так же с межслойной изоляцией. Размеется, что все обмотки мотались в одну сторону. Единственно, что не было сделано - момечено где начало на вторичках, но это проблемой не будет. Дело в том, что на плате управления выхода с управляющего трансформатора одинаковы и нагружены только на резистор. Выяснить какой вывод должен идти на затвор силового транзистора можно при помощи осциллографа.
СБОРКА БЛОКА ПИТАНИЯ ДЛЯ БЛОКА ПИТАНИЯ.
Монтаж элементов на плату лучше осуществлять в 2 этапа. На первом этапе устанавливаются все элементы, относящиеся к блоку питания контроллера. Блок питания проверяется до того, как у него появится "потребитель".
Сразу следует отметить, что однотактыне преобразователи напряжения ОЧЕНЬ не любят оставаться без нагрузки и выходное напряжение может быть не очень то стабильным. И колебания эти могут достигать 0,2..0,4 вольта.
Это вызвано тем, что выходное напряжение успевает поднятся до такой величины, что влияние ОС буквально останавливает микросхему и на трансформатор перестает подаваться напряжение. На фото ниже показаны осциллограммы на выходе трансформатора блока питания с очень маленькой нагрузкой:
Тут следует поделится опытом - при намотке трансформатора я попутал начало-конец вспомогательной обмотки вторичного питания. На схеме эта обмотка не обозначена, но на плате она есть и предназначена она для питания вентилятора принудительного охлаждения. Я ее на всякий случай решил внести в схему, если вдруг внутри корпуса будет жарковато. Как следствие такой не внимательности пока я соображал почему блок питания стартует и тутже уходит в защиту от перегрузки у меня стрельнул конденсатор на 25 вольт. Именно тогда меня и посетила мысль о том, что я что то перемудрил с обмотками. "Крокодил" ослиллографа установил на минусовой вывод, а шупом стал на вывод трансформатора до диода. Действительно обмотка с неправильной фазировкой и на конденсатор подавалось порядка 50-ти вольт. Было бы глупо ему не стрельнуть. Для наглядности ниже приведены фото осциллограмм при правильной фазировке и не правильной. Измерения относительно минусового вывода:
Но в любом случае стабилизация выходного напряжения будет осуществляться не линейно, а пакетами импульсов. Именно поэтому на выходе блоков питания с использованием этой микросхемы обязательно должен стоять дроссель и довольно большой емкости электролит.
Удержаться от опыта имея уже запаянную плату конечно же довольно трудно. Поэтому к выводу 1 был подпаян переменный резистор на 1 кОм и в результате на выходе микросхемы получились вот такие осциллограммы:
В принципе, если использовать вариант стабилизации, предложенный на схеме выше, то конечно же он работать будет, причем выходное напряжение будет гораздо стабильней, чем при стабилизации пакетами импульсов, но лично меня все равно смущает то, что на выход услителя в наглую подается "земля". Я оставлял это добро во включенном состоянии на 30 минут - ни чего не нагрелось, не слетело, т.е. как бы это можно использовать. Но осадок не понимания остался.
ПРОВЕРКА УПРАВЛЯЮЩЕГО ТРАНСФОРМАТОРА
При работающем контроллере на затвор управляющего транзистора приходит напряжение следующей формы:
На управляющем трансформаторе, на первичной обмотке амплитуда напряжения достигает 30 вольт, поскольку после закрытия транзистора накопленная в сердечнике энергия меняет полярность напряжение и приложенные пятнадцать вольт во время открытия транзистора теперь добавляются к имеющимся пятнадцати вольтам напряжения питания, поскольку полярность напряжения самоиндукции обратно приложенному напряжению. Здесь стоит обратить внимание на то, что в конце этого вольтодобавочного скачка имеется ниспадающий участок, который как раз и говорит о том, что энергии в сердечнике больше нет - он полностью размагнитился. Если трансформатор нагрузить, то высота этой ниспадающей кривой уменьшится, а по времени она начнется раньше, ведь нагруженный трансформатор гораздо раньше избавится от накопленной энергии:
Тоже самое можно наблюдать и на вторичной обмотке, только напряжение теперь будет иметь переменное значение. В этом месте необходимо отметить, что на затвор силового транзистора как раз должно приходить напряжение прямоугольной формы, находящеяся в положительном полупериоде, т.е. тот вывод трансформатора к которому подключен щуп осциллографа. Вывод трансформатора к которому подключен "крокодил" должен идти на исток силового транзистора. В этом случае фазировка управляющего трансформатора правильная.
Тому, что дочитал до этих слов, но все равно мало что понял предлагаю видеовариант данной статьи:
Итак, подводим итоги проделанной работы:
UC3845 - контроллер, предназначенный для стабилизации тока широтно-импулсьной модуляцией, стабилизацию напряжения он может осуществлять только в преривисто-импульсном режиме, либо имитацией ШИМ. Данную имитацию можно организовать подавая "землю" на первый вывод микросхемы.
При перемотке трансформатора однотактного блока питания следует особое внимание уделять фазировке - даже приличный опыт в электронике не является гарантией ошибки.
Управляющий трансформатор на основе сердечника от Триколоровского БП работает замечательно и держит довольно приличную нагрузку. В паузах полностью успевает размагнитится, что говорит о возможности его использования как для можных блоков питания, так и для сварочных аппаратов.
Приступаем к подготовке моточных деталей к монтажу и проверяем на работоспососбность уже весь блок питания, но это уже в следующей серии, описание которой будет в
UC3845
ПРИНЦИП РАБОТЫ
Исходя из приведенной таблицы понятно, что UC3845 далеко не лучший вариант этой микросхемы, поскольку нижний предел по температуре у нее ограничен нулем градусов. Причина довольна проста - не каждый хранит сварочный аппарат в отапливаемом помещении и возможна ситуация, когда нужно что то подварить в межсезонье, а сварочник или не включается или банально взрывается. нет, не в клочья, даже куски силовых транзисторов врядли вылетят, но в любом сварки не будет, да еще и ремонт сварочнику нужен. Проскочив по Али я пришел к выводу, что проблема вполне решаема. Конечно же UC3845 популярней и их в продаже больше, но и UC2845 тоже есть в продаже:
У остальных производителей дела чуточки по другому:
Зависимость частоты от номиналов RC у микросхемы от Fairchild
Зависимость частоты от номиналов RC у микросхемы от STMicroelectronics
Зависимость частоты от номиналов RC у микросхемы от UNISONIC TECHNOLOGIES CO
С тактового генератора получаются довольно короткие импульсы в виде логической единицы. Эти импульсы разбигаются на три блока:
1. Все тот же финальный сумматор DD4
2. D-триггер DD2
3. RS-триггер на DD5
Триггер DD2 имеется только в микросхемах подсерии 44 и 45. Именно он не дает длительности управляющего импульса стать длинее 50% от периода, поскольку он с каждым приходящим фронтом логической единицы с тактового генератора меняет свое состояние на противоположное. Этим он делит частоту на два, формируя одинаковые по длительности нули и единицы.
Происходит это довольно примитивным образом - с каждым приходящим фронтом на тактовый вход С триггер записывает в себя информацию, находящуюся на информационном входе D, а вход D соединен с инверсным выходом микросхемы. За счет внутренней задержки и происходит запись проинвертированной информации. Например на инвертируюющем выходе находится уровень логического нуля. С приходом фронта импульса на вход С триггер успевает записать этот ноль, до того как ноль появится на его прямом выходе. Ну а если ня прямом выходе у нас ноль, то на инверсном будет логическая единица. С приходом следующего фронта тактового импульса триггер уже записывает в себя логическую единицу, которая появится на выходе через какие то наносекунды. Запись логической единицы приводит к появлению логического нуля на инверсном выходе триггера и процесс начнет повторяться со следующего фронта тактового импульса.
Именно по этой причине у микросхем UC3844 и UC3845 выходная частота в 2 раза меньше, чем у UC3842 и UC3843 - ее делит триггер.
Попадая на вход установки единицы RS триггера DD5 первый же импуль переводит триггер в состояние, когда на его прямом выходе логическая единица, а на инверсном - ноль. И пока на входе R не появится единица триггер DD5 будет находится в этом состоянии.
Допустим у нас нет ни каких управляющих сигналов извне, тогда на выходе усилителя ошибки OP1 появится напряжение близкое к опорному напряжению - обратной связи нет, инвертирующий вход в воздухе, а на не инвертирующий подано опорное напряжение, равное 2,5 вольта.
Тут сразу оговорюсь - лично меня несколько смутил этот усилитель ошибки, но более внимательно изучив даташит и благодаря тыканьем носом подписчиков выяснилось, что выход у этого усилителя не совсем традиционный. В выходном каскаде OP1 всего один транзистор, соединяющий выход с общим проводом. Положительное напряжение формируется генератором тока, когда этот транзистор приоткрыт или закрыт полностью.
С выхода OP1 напряжение проходит своеобразный ограничитель и делитель напряжения 2R-R. Кроме этого эта же шина имеет ограничение по напряжению в 1 вольт, так что при любых условиях на инвертирующий вход OP2 больше одного вольта не попадает ни при каких условиях.
OP2 - по сути компаратор, сравнивающий напряжения на своих входах, но компаратор тоже хитроделанный - обычный операционный усилитель не может сравнивать столь низкие напряжения - от фактического нуля до одного вольта. Обычному ОУ нужно либо большее напряжение на входе, либо отрицательное плечо напряжения питания, т.е. двуполярное напряжение. Этот же компаратор довольно легко справляется с анализом этих напряжений, не исключено, что внутри какие то смещающие элементы, но до принципиальной схемы нам как бы особого дела нет.
В общем OP2 сравнивает напряжение приходящее с выхода усилителя ошибки, точнее те остатки напряжения, которые получаются после прохождения делителя с напряжением на третьем выводе микросхемы (корпус DIP-8 имеется ввиду).
Но в данный момент времени на третьем выводе у нас вообще ни чего нет, а на инвертирующий вход подано положительное напряжение. Естественно компаратор его проинвертирует и на своем выходе образует четкий логический ноль, что на состоянии RS-триггера DD5 ни как не отразится.
По итогам происходящего мы имеет на первом сверху вход DD4 логический ноль, поскольку питание у нас в норме, на втором входе у нас короткие импульсы с тактового генератора, на третьем входе у нас импульсы с D-триггера DD2, у которых одинаковая длительность нуля и единицы. На и на четвертом входе у нас логический ноль с RS-триггера DD5. В результате на выхоже логического элемента будут полностью повторяться импульсы, которые формирует D-триггер DD2. Следовательно как только на на прямом выходе DD4 будет появляться логическая единица будет открываться транзистор VT2. На инверсном выходе в это же время будет находится логический ноль и транзистор VT1 будет закрыт. Как только на выходе DD4 появится логический ноль VT2 закрывается, а инверсный выход DD4 откроет VT1, что и послужит поводом для открытия силового транзистора.
Ток, который выдерживают VT1 и VT2 равен одному амперу, следовательно данная микросхема с успехом может управлять сравнительно мощными MOSFET транзисторами без дополнительных драйверов.
Для того, чтобы понять как именно происходит регулировка происходящих в блоке питания процессов был собран самый простой бустер, поскольку он требует наименьшего количества моточных деталей. Было взято первое попавшееся под руки ЗЕЛЕНОЕ кольцо и на нем намотано 30 витков. Количество не вычислялось вообще, просто был намотан один слой обмотки и не более того. За потребление я не переживал - микросхема работает в широком диапазоне частот и если начинать с частот под 100 кГц, то этого уже будет вполне достаточно, чтобы не дать сердечнику войти в насыщение.
Все внешние элементы имеют приписку out, означающую, что это СНАРУЖИ микросхемы деталюшки.
Сразу распишу что на этой схеме и для чего.
VT1 - база по сути в воздухе, на плате запаяны торчки для одевания джамперов, т.е. база соединяется либо с землей, либо с пилой, вырабатываемой самой микросхемой. На плате нет резистора Rout 9 - я чет пропустил его необходимость.
Оптрон Uout 1 задействует усилитель ошибки OP1 для регулировки выходного напряжения, степень влияние регулируется резистором Rout 2. Оптрон Uout 2 контролирует выходное напряжения минуя усилитель ошибки, степень влияния регулируется резистором Rout 4. Rout 14 - токоизмерительный резистор, специально взят на 2 Ома, чтобы не ушатать силовой транзистор. Rout 13 - регулировка порога сработки ограничения по току. Ну и Rout 8 - регулировка тактовой частоты самого контроллера.
Силовой транзистор это что то выпаянное из ремонтируемого когда то автомобильного преобразователя - полыхнуло одно плечо, менял все транзисторы (почему ВСЕ ответ ТУТ), а это так сказать сдача. Так что я не знаю что это - надпись сильно потертая, в общем это что то ампер на 40-50.
Rout 15 типа нагрузка - 2 Вт на 150 Ом, но 2 Вт маловато оказалось. Нужно или сопротивление увеличить, либо мощность резистора - вонять начинает, если поработает минут 5-10.
VDout 1 - для исключения влияния основного питания на работу контроллера (HER104 кажется по руки попался), VDout 2 - HER308, ну это чтоб не сразу бахнуло, если что пойдет не так.
Необходимость резистора R9я понял, когда плата уже была запаяна. В принципе этот резистор нужно будет еще подобрать, но это уже чисто по желанию, кому ОЧЕНЬ хочется избавится от релейного способа стабилизации на холостом ходу. Об этому чуть позже, а пока влепил этот резистор со стороны дорожек:
Первое включение - движки ВСЕХ подстрочников соединены должны быть с землей, т.е не оказывают влияния на схему. Движок Rout 8 установлен так, чтобы сопротивление этого резистора составляло 2-3 кОм, поскольку конденсатор на 2,2 нФ, то частота должна получится порядка 300 с хвостиком кГц, следовательно на выходе UC3845 мы получим где то около 150 кГц.
Снимаем напряжение со светодиода Uout 2 и на всякий случай проверям наличие пилы на верхнем выводе R15 (желтый луч):
Амплитуда чуть больше вольта и этой амплитуды может не хватить, ведь на схеме имеются делители напряжения. На всякий случай выкручиваем движок подстроечного резистора R13 в верхнее положение и контролируем, что у нас происходит на третьем выводе микросхемы. В принципе надежды полностью оправдались - амплитуды не хватает для начала ограничения тока (желтый лучик):
Отличительной чертой UC3845 является то, что протекающий через силовой транзистор он контролирует практически на каждом такте работы, а не среднее значение, как например это делает TL494 и если блок питания спроектирован правильно, то ушатать силовой транзистор не получится ни когда.
Теперь поднимаем частоту до тех пор, пока ограничение тока перестанет вносить свое влияние, впрочем сделаем запас - ставим ровно 100 кГц. Синий лучик у нас по прежнему показывает управляющие импульсы, а вот желтый ставим на светодиод оптрона Uout 1 и начинаем вращать регулятор подстроечного резистора. Некоторое время осциллограмма выглядит так же, как при первом опыте, однако появляется и отличие пройдя порог регулирования длительность импульсов начинает уменьшаться, т.е происходит реальная регулировка посредством широтно-импульсной модуляции. И это как раз один из финтов данной микросхемы - в качестве опорной пилы для сравнения она использует пилу, которая формируется на токоограничивающем резисторе R14 и таким образом создает стабилизированное напряжение на выходе:
Тоже самое происходит и при увеличении напряжения на отпроне Uout 2, правда в мое варианте не получилось получить такие же короткие импульсы, как в первый раз - не хватило яркости светодиода оптрона, а уменьшать резистор Rout 3 я поленился.
В любом случае стабилизация ШИМ происходит и вполне устойчиво, но только при наличии нагрузки, т.е. появление пилы, даже не большого значения, на выводе 3 контроллера. Без этой пилы стабилизация будет осуществляться в релейном режиме.
Теперь переключаем базу транзистора на вывод 4, тем самым принудительно подавая пилу на вывод 3. Тут не большая спотыкачка - для этого финта придется подобрать резистор Rout 9, поскольку амплитуда пыли и уровень постоянной составляющей у меня получился несколько великоват.
Однако сейчас больше интересен сам принцип работы, поэтому проверяем его, опустив движок подстроечника Rout 13 на землю начинаем вращать Rout 1.
Изменения в длительности управляющего импульса имеются, но они не такие значимые, как хотелось бы - сильно сказывается большая постоянная составляющая. При желании использовать такой вариант включения нужно более тщательно продумать как его правильней организовать. Ну а картинка на осциллографе получилась следующая:
При дальнейшем увеличении напряжения на светодиоде оптрона происходит срыв на релейный режим работы.
Теперь можно проверить нагрузочную способность бустера. Для этого вводим ограничение по напряжение на выходе, т.е. подаем не большое напряжение на светодиод Uout 1 и уменьшаем рабочую частоту. На социлограмме отчетливо видно, что желтый лучик не доходит до уровня одного вольта, т.е. ограничения по току нет. Ограничение дает только регулировка выходного напряжения.
Параллельно нагрузочному резистору Rour 15 устанавливаем еще один резистор на 100 Ом и на осциллограмме отчетливо видно увеличение длительности управляющего импульса, что ведет к увеличению времени накопления энергии в дросселе и с последующей отдачей ее в нагрузку:
Так же не трудно заметить, что увеличивая нагрузку увеличивается и амплитуда напряжения на выводе 3, поскольку возрастает протекающий через силовой транзистор ток.
Осталось посмотреть, что происходит на стоке в режиме стабилизации и при ее полном отсутствии. Становимся синим лучем на сток транзистора и убираем напряжение обратной связи со светодиода. Осциллограмма сильно не устойчивая, поскольку осциллограф не может определить по какому фронту ему синхронизироваться - после импульса довольно приличная "болтака" самоиндукции. В итоге получается следующая картинка.
Напряжение на нагрузочном резисторе тоже изменяется, но я не буду делать ГИФку - страница и так получилась довольно "тяжелой" по трафику, поэтому со всей ответственность заявляю - напряжение на нагрузке равно напряжению максимального значения на картинке выше минус 0,5 вольта.
ПОДВОДИМ ИТОГИ
На микросхеме довольно легко организовать стабилизатор тока, причем контроль протекающего тока контролируется на каждом такте, что полностью исключает перегрузку силового каскада при правильном выборе силового транзистора и токоограничивающего, точнее измерительного резистора, устанавливаемого на исток полевого транзистора. Именно этот факт сделал UC3845 наиболее популярной при проектировании бытовых сварочных аппаратов.
UC3845 имеет довольно серьезные "грабли" - изготовитель не рекомендует использовать микросхему при температурах ниже нуля, поэтому при изготовлении сварочных аппаратов будет логичней использование UC2845 или UC1845, но последние находятся в некотором дефиците. UC2845 несколько дороже, чем UC3845, не так катастрофически, как это обозначили отечественные продавцы (цены в рублях на 1-е марта 2017).
Частота у микросхем ХХ44 и ХХ45 в 2 раза меньше тактовой частоты, а коф заполнение не может превышать 50%, то для преобразователей с трансформатором наиболее благоприятно. А вот микросхемы ХХ42 и ХХ43 наилучшим образом подходят для ШИМ стабилизаторов, поскольку длительность управляющего импульса может достигать 100%.
Теперь, поняв принцип работы данного ШИМ контроллера можно вернуться и к проектированию сварочного аппарата на его основе.
Ремонт сварочных инверторов. Часть вторая.
Третий конденсатор отпаял, мешал снимать горелые ключи.
Мастер10 , joha , АндрейПС2 Всем спасибо за помощь. По итогу схема получилась следующая:
Все работает отлично.
Господа мастера. Всем привет. По поиску не нашёл ничего путного.
Проблема в следующем: ресанта саи 190. Под нагрузкой отрубается. Как сетевые кондёры разрядились - можно запустить опять, но при нагрузке опять тухнет. При этом циклически мерцают оба светодиода, вентилятор дёргается.
Дежурка на SD6835. Пробовал менять реле, стабилизатор 7815 выпаивал для проверки, 15В на выходе держит стабильно.
На холостых аппарат не тухнет. Буду признателен, если кто-то поможет. Спасибо
iaminsiders@mail.ru ,
Что такое "под нагрузкой"?. Нагрузкой чего?
santaraf , по вашей схеме такие мысли .Включение режима полуавтомата - замыкаются вместе 1 и 2 ноги 6-ти пинового разъема.Разрешается работа платы протяжки. При нажатии курка на шину key отправляется высокий уровень,разрешая работу шима. Что происходит с шиной key в режиме мма по схеме не понятно. Но по любому на ней должен быть высокий уровень.На 4-х пиновом разъеме 3 нога -key. 3-х пиновый разъем с большой вероятностью- идет на регулятор напряжения,что легко проверить .
Мастера, подскажите,пожалуйста, Ресанта 220 GP34, какое напряжение должно быть на затворе-эмиттере IGBT транзисторов? Были проблемы с 3120, все заменил, обвязку проверил. Сейчас транзисторы выпаяны, и замеряя напряжение на отверстиях затвор-эмиттер получаю 6В. Это нормальное напряжение или должно быть больше?
И еще вопрос, какие напряжения должны быть на всех выводах платы управления, когда инвертор работает? Может кто-то измерял. Спасибо.
это только осциллографом меряется
vlbudkin , спасибо большое за подсказки, буду проверять на схемах, потом на практике.
s237 написал:
agentt2008 ,
Вот это случайно не оно, или может что то похожее:
s237 , Не поделитесь схемой, ссылка не работает. Спасибо.
Kozzy ,
А это хоть когда было то?
И вообще про что?
Передайка имеет свой срок сохранения.
Kozzy Ширина импульсов не меняется при изменении напряжения на 5 ножке от 2,3 В до 6 В. Конец 3846? Каким образом вы изменяли напряжение на 5 выводе? если - И смущает то, что при регулировке потенциометром тока напряжение на 5 ножке не меняется
Из практики - вылетели транзисторы и драйвера - всё заменил - на балласте вижу нет ограничения тока( сварочник ММА) то есть регулировки , всё время на полную. Имитирую без выходного каскада - на 5 выводе ШИМ 3846 напряжение изменяется как у вас, а ШИМ не реагирует - заменил ШИМ и всё нормально заработало. У вас MIG-MMA сварочник - значит в MIG регулируется напряжение, а в MMA ток - соответственно в вашем аппарате стоит мультиплексор CD4053, который коммутирует режимы для получения соответствующей характеристики.
Было и такое, что менял мультиплексор - он неправильно "мультиплексировал" исходя из таблицы истинности работы мультиплексора.
Так что если всё в норме окромя 5 вывода ШИМ , то я бы ШИМ "подкинул" новую.
Не меняется напряжение на 5 ножке при вращении регулятора , так оно там будет меняться когда будет обратная связь по току или напряжению. Напряжение с потенциометра будет сравниваться с сигналом обратной связи и когда напряжение обратной связи превысит выставленное потенциометром тогда на 5 ноге изменится напряжение и будет схлопывать ШИМ, обеспечивая стабилизацию или тока, или напряжения в зависимости от выбранного режима.
Мастер10 написал:
Kozzy Ширина импульсов не меняется при изменении напряжения на 5 ножке от 2,3 В до 6 В. Конец 3846? Каким образом вы изменяли напряжение на 5 выводе? если - И смущает то, что при регулировке потенциометром тока напряжение на 5 ножке не меняется
Из практики - вылетели транзисторы и драйвера - всё заменил - на балласте вижу нет ограничения тока( сварочник ММА) то есть регулировки , всё время на полную. Имитирую без выходного каскада - на 5 выводе ШИМ 3846 напряжение изменяется как у вас, а ШИМ не реагирует - заменил ШИМ и всё нормально заработало. У вас MIG-MMA сварочник - значит в MIG регулируется напряжение, а в MMA ток - соответственно в вашем аппарате стоит мультиплексор CD4053, который коммутирует режимы для получения соответствующей характеристики.
Было и такое, что менял мультиплексор - он неправильно "мультиплексировал" исходя из таблицы истинности работы мультиплексора.
Так что если всё в норме окромя 5 вывода ШИМ , то я бы ШИМ "подкинул" новую.
Не меняется напряжение на 5 ножке при вращении регулятора , так оно там будет меняться когда будет обратная связь по току или напряжению. Напряжение с потенциометра будет сравниваться с сигналом обратной связи и когда напряжение обратной связи превысит выставленное потенциометром тогда на 5 ноге изменится напряжение и будет схлопывать ШИМ, обеспечивая стабилизацию или тока, или напряжения в зависимости от выбранного режима.
Мастер10 , напряжение менял, подключив вместо дросселя шунта батарейку через делитель.
То есть проверяю обратную связь. При этом батарейку беру 9В, а вместо 4,7 кОм ставлю 15 кОм резистор. Напряжение на "шунте" получается от ноля до 0,6 В. А на 5 выводе 3846 2,3 - 5,4 В. При этом ширина импульсов всегда 50% заполнение. Т.е. ШИМ молотит на полную. Взял другую ШИМ (б/у) - тоже самое. Новой сейчас нет. Вот и думаю как её еще проверить.
4053 менял.
Все манипуляции со снятыми силовыми транзисторами.
Когда стояли транзисторы, то регулировки не было ни тока в режиме ММА, ни напряжения в режиме MAG. Проверял на балласте. Хотя там разные куски схемы, которые 4053 переключаются. Вот и наводит на мысль, что 3846 неисправна.
Правильно ли я понимаю, что для регулировки используется только 5 вывод и туда через разные операционники заводится и задатчик и ОС?
4 вывод нужен для ограничения макс тока и берется с ТТ.
И ещё вопрос: переключение MMA/MAG получается через какой вывод 3846?
на 16-м напряжение не меняется
И ещё вопрос: переключение MMA/MAG получается через какой вывод 3846? Не переключаются режимы через выводы ШИМ. Работой ШИМ управляет схема управления. Я сейчас найду и скину в файлообменник схему платы управления полуавтомата - там режимы переключаются релюшкой и управление ШИМ идёт только по 5 ноге. Это для понимания что к чему.
Конкретно для этой схемы напряжения на 5 выводе. Режим ММА - (2,76в). Режим MIG кнопка на горелке не нажата - (0,05в). Режим MIG кнопка на горелке нажата - (3,45в).
В режиме MIG для разблокировки ШИМ - кнопку нажать или замкнуть контакты на разъёме.
В режиме ММА обратная связь по току берётся с шунта, а с ТТ берётся сигнал для контроля тока через выходные транзисторы и в случае чего блокирует ШИМ или ограничивает ток. В MIG режиме для обр. связи берётся напряжение, а контроль максимального тока возложено на сигнал с ТТ и будет этот ток больше, чем больше скорость подачи проволоки. И эти все сигналы коммутирует в данном случае мультиплексор.
Вот вспомнил - недавно делал ММА в нём ШИМ была заблокирована по 16 выводу из-за того что обведённый красным, номинал резистора возрос до 7,5к и напряжение на 7 выводе TL084 стало положительным и превысило 350 мв. на 16 выводе ШИМ.
Это вам наколки для того - на что обратить внимание.
Kozzy , по вашей схеме.сигнал с батарейки пришел на вход 3+,а выход опера повис и сигнал дальше не идет.Нарисуйте в какую шину включен шунт,где у него вход и выход.К какой шине вых.клемма подключена в аппарате.Что такое IO и IS. Надеюсь сопротивления 100 ом,диоды ,целостность обмоток дросселя проверены. а конденсаторы не протекают.
Мастер10 написал:
И ещё вопрос: переключение MMA/MAG получается через какой вывод 3846? Не переключаются режимы через выводы ШИМ. Работой ШИМ управляет схема управления. Я сейчас найду и скину в файлообменник схему платы управления полуавтомата - там режимы переключаются релюшкой и управление ШИМ идёт только по 5 ноге. Это для понимания что к чему.
Конкретно для этой схемы напряжения на 5 выводе. Режим ММА - (2,76в). Режим MIG кнопка на горелке не нажата - (0,05в). Режим MIG кнопка на горелке нажата - (3,45в).
В режиме MIG для разблокировки ШИМ - кнопку нажать или замкнуть контакты на разъёме.
В режиме ММА обратная связь по току берётся с шунта, а с ТТ берётся сигнал для контроля тока через выходные транзисторы и в случае чего блокирует ШИМ или ограничивает ток. В MIG режиме для обр. связи берётся напряжение, а контроль максимального тока возложено на сигнал с ТТ и будет этот ток больше, чем больше скорость подачи проволоки. И эти все сигналы коммутирует в данном случае мультиплексор.
Вот вспомнил - недавно делал ММА в нём ШИМ была заблокирована по 16 выводу из-за того что обведённый красным, номинал резистора возрос до 7,5к и напряжение на 7 выводе TL084 стало положительным и превысило 350 мв. на 16 выводе ШИМ.
Это вам наколки для того - на что обратить внимание.
Мастер10 , всё так, как Вы и описали. Режим ММА - напряжение на 5 выводе 3846 2,6 В примерно, в режиме MAG кнопка на горелке не нажата - 0,06 В примерно, нажата кнопка - 3,3 В примерно (когда стояли транзисторы и аппарат включен в сеть напрямую). Импульсы в режиме ММА есть, в режиме MAG только с нажатой кнопкой на горелке. Таким образом мультиплексор работает. Проверял 9 вывод 4053 напряжение при переключении меняется и выводы 3, 4, 5 4053 тоже напряжения меняются при переключении.
Регулировка тока/напряжения подцепляется к шим через выводы 3, 4, 5 мультиплексора. ТТ через мост и резисторы напрямую заведён на 4 вывод 3846. Мультиплексор переключает только куски схемы регулировки тока/напряжения. 11 вывод мультиплексора переключает режим работы регулировки тока при ММА. Пока не разобрался как. Думаю, что-то вроде форсажа дуги/антизалип. Этот канал не участвует в режиме MAG.
Получается остается часть схемы от мультиплексора через ОУ на 5 вывод 3846 и всегда подключенный ТТ к 4 выводу.
vlbudkin написал:
Kozzy , по вашей схеме.сигнал с батарейки пришел на вход 3+,а выход опера повис и сигнал дальше не идет.Нарисуйте в какую шину включен шунт,где у него вход и выход.К какой шине вых.клемма подключена в аппарате.Что такое IO и IS. Надеюсь сопротивления 100 ом,диоды ,целостность обмоток дросселя проверены. а конденсаторы не протекают.
vlbudkin , схему рисовал не я, нашел на этом форуме. Там действительно недорисованно. С шунта ещё на 2 вывод TL084 идет, и с выхода идет через диоды/резисторы в ПУ. Суть в том, что было показано место подключения батарейки. И я описал, что при изменении напряжения на "шунте" меняется напряжение на 5 выводе 3846. То есть ОС от шунта вроде как работает. Остается непонятным, почему это не влияет на 3846 и не сужает импульсы
Uc3846n схема включения в сварочном инверторе
В настоящее время существует огромное количество различных микросхем, или микрочипов, которые используются в самых различных блоках питания аппаратуры. Если говорить обобщенно, интегральная микросхема представляет собой пластмассовый прямоугольник с гибкими выходами, внутри которого находится вся «умная начинка».
uc3843 — описание, принцип работы, схема включения
Основным принципом работы можно назвать применение вместе с uc3843 МОП транзистора. Это объясняется тем фактом, что мощность выходного каскада uc3843 незначительная. Поскольку амплитуда выходного сигнала может достигать напряжения питания МС, в качестве ключа используют МОП-транзистор.
Схема включения uc3843 приведена на рисунке.
Рисунок 1. Схема включения uc3843
uc3842 — описание, принцип работы, схема включения
uc3842 является широтно-импульсным контроллером, который применяется в основном, в преобразователях постоянного напряжения. Очень часто uc3842 используют в блоках питания различной аппаратуры. Подобный элемент можно встретить в «начинке» современных телевизоров и компьютерных мониторов.
Микросхема uc3842 имеет восемь выводов, каждый из которых выполняет свое предназначение:
- на первый подается напряжение;
- второй нужен для создания обратной связи;
- в случае подачи на третий вывод напряжения более 1В, на выходе МС не будет никаких импульсов;
- четвертый — место подключение переменного резистора;
- пятый — общий;
- шестой служит для снятия ШИМ-импульсов;
- седьмой необходим для подключения питания от 16 до 34В, в нем срабатывает защита от перенапряжения;
- восьмой подключается специальное устройство, которое стабилизирует частоту импульсов.
Типовая схема включения микрочипа uc3842 представлена на рисунке 2.
Рисунок 2. Типовая схема включения uc3842
ka3525a — описание, принцип работы, схема включения
ka3525a — это импульсные стабилизаторы напряжения от производителя Fairchild. Он позволяет обеспечить внутренний мягкий старт, контроль времени. Схема включения отображена на рисунке 3.
Рисунок 3. Схема подключения микрочипа ka3525a
uc3845 — описание, принцип работы, схема включения
uc3845 — это универсальный микрочип для однотактных преобразователей напряжения. Используется в прямо- и обратноходовых преобразователях. Работает в режиме реле и полноценного ШИМ стабилизатора напряжения с ограничениями по току. Во время перегрузки микрочип переходит в режим стабилизации тока. Чтобы обеспечить стабилизацию напряжения, необходимы дополнительные резисторы и транзистор.
Принцип работы ШИМ uc3845 основан на контроле среднего значения выходного напряжения и максимального значения тока. Если уменьшается нагрузка, выходное напряжение увеличивается. Амплитуда на токоизмерительном резисторе уменьшается, длительность импульса уменьшается до восстановления баланса между напряжением и током.
Схема включения микросхемы (8 выводов) uc3845 отображена на рисунке 4.
Рисунок 4. Схема включения микрочипа uc3845
sg3525 — описание, принцип работы, схема включения
Схема подключения видна на рисунке 5.
Рисунок 5. Схема подключения ШИМ sg3525
uc3844 — описание, принцип работы, схема включения
Микросхема uc3844 широко распространена в импульсных блоках питания компьютерной и различной бытовой техники. uc3844 используется для управления полевым ключевым транзистором в схемах ИБП.
Микрочипы uc3844 разработаны специально для DC-DC преобразователей, поскольку преобразовывают постоянное напряжение одной величины в постоянное напряжение другой величины.
Если напряжение питания в норме, на выводе 8 появляется напряжение +5В, которое приводит в запуск генератор OSC.
Производством чипов uc3844 занимаются фирмы UNITRODE, ST и TEXAS INSTRUMENTS.
Схема включения отображена на рисунке 6.
Рисунок 6. Схема включения микрочипа uc3844
uc3846 — описание, принцип работы, схема включения
ШИМ контроллер uc3846 имеет 16 выводов. Основные принципы работы можно обозначить тезисами:
Основная схема включения микрочипа uc3846 представлена на рисунке 7.
Рисунок 7. Схема включения микрочипа uc3846
переделка моста на uc3846, ОС по напряжению
Вы должны быть пользователем, чтобы оставить комментарий
Создать учетную запись
Зарегистрируйте новую учётную запись в нашем сообществе. Это очень просто!
mode написал:
У кого есть разжеванный мануал по микросхеме UC3846, как определить по напряжениям на ножках от куда идёт блокировка генерации шим?
mode , в принципе в даташите по блок-схеме можно попытаться разобрать принцип его работы.
Подскажите! Есть Ресанта САИ-250 SH85. При измерении напряжения на хх мультиметром в режиме постоянного тока – напряжение 60 вольт. А вот в режиме переменного – как и положено ровно 80 вольт, но меняешь щупы местами- показывает 0. Подскажите, это нормально? Так и должно быть? Или с ним что то не так?
У меня 250проф на пост показал 65в, на перемене. По 0в
ksen2007 написал:
Подскажите! Есть Ресанта САИ-250 SH85. При измерении напряжения на хх мультиметром в режиме постоянного тока – напряжение 60 вольт. А вот в режиме переменного – как и положено ровно 80 вольт, но меняешь щупы местами- показывает 0. Подскажите, это нормально? Так и должно быть? Или с ним что то не так?
ksen2007 , в режиме постоянного тока должно быть 75-80 вольт. 60 мало
ksen2007 , серьезно конечно " но меняешь щупы местами- показывает 0". А притензии к сварке какие? пусть на 60в работает.
- померить другим мультиметром выход
- Однозначно открывать аппарат и визуально осмотреть на предмет что-то отвалилось. (Посмотри емкости фильтра ВЧ на выходе , подключены ли к +/- клеммам и к РЕ шине?)
vobr написал:
АндрейПС2 Если частотозадающий конденсатор стоит керамический, то попробуй заменить его на полипропилен, пленку или даже на отечественный КТ(трубчатый). У них очень высокая температурная стабильность!
vobr , спасибо . начну последовательно 1. емкость 10*35в на Vcc шим 2. поставлю полипропилен 1нФ на 4-частотозадающую.
freebits ,также не забыть 16-shotdown 1-контроль тока ==садят выход ОУ (7-сомр) на о.т.
в китайских схемах , защита заведена на 16 ногу .
Степан42 написал:
UAVA19 , можно вместо дорожки +310? Транзисторы давно выпаял,только нет ни одного одинакового,в режиме диода прозванивал, надо менять?
Степан42 , транзисторы выпаивал до выжигания ШИМ 3845? должны быть исправны.
почитай как проверить силовой (N-fet . IGBT) мультиметром в инете.
АндрейПС2 , транзюки можно использовать , если не сильно отличаются 3 или 7 единиц , в работу уже надобно гонять под нагрузкой и смотреть осликом , выжившие не всегда хороши , впрочем и новые тоже . 310 через лампу первое включение дежурки ничего , чтоб не
грелось
Степан42 написал:
АндрейПС2 , нет, выпаивал после. Подскажите может есть какая то взаимосвязь? Впаял лампу 150 вт между С8 и 1 выводом модуля управления, вместо сгоревшей дорожки, загорелся светодиод аварии, но не ярко как должен, греются R7,8 6,8ком, на U3 7815 приходит 14-15в, выходит 13-14в, выпаял его прозвонил нормально, прозвонил цепь где он стоял кз нет, замерил напряжение после R8 без U3 51в, на всякий случай впаял новый U3 , ничего не изменилось, такое чувство что кз. И еще Q9 irfd110 выпаян. Уже дым с ушей идет, не знаю что делать, или что сделал не так?
Степан42 , твоя задача теперь восстановить модуль драйвера . задать от лабораторного ИП +15в на 15вывод модуля (зачем силовое напряжение торопишься подавать ,через лампу) .Ток потребления модуля драйвера теперь какой ?-может он садит выход U3 7815.
какие элементы греются на модуле?
По схеме мультиметром смотри напряжения в контрольных точках (на ножках ШИМ не нужно смотреть ,ищи по схеме "безопасные" узлы для замеров). Осц. посмотреть вывода 4-пила и 6- выход ШИМ 3845.
другим ИП задай Uсв>15в на гнезда СА +/-out (имитация наличия напряжения сварки),может 14 вывод DA2 станет=0в и погасит желтый светодиод.
Читайте также: